馮羚青

（安徽省農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)鑒定站，安徽 合肥 230000）

相比以往應(yīng)用的機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)來(lái)講，液壓技術(shù)發(fā)揮出的優(yōu)勢(shì)較多，例如故障概率較低、功率高、維護(hù)便捷性高，以及方便進(jìn)行過(guò)載保護(hù)等。隨著國(guó)家科學(xué)技術(shù)水平的提升，傳感器技術(shù)、液壓技術(shù)等有效結(jié)合，促使液壓技術(shù)的發(fā)展愈發(fā)優(yōu)越，在農(nóng)機(jī)相關(guān)領(lǐng)域中的應(yīng)用也日益廣泛。

1 液壓技術(shù)其他國(guó)家農(nóng)機(jī)上的應(yīng)用

現(xiàn)代農(nóng)機(jī)的實(shí)效性發(fā)揮，是無(wú)法脫離液壓控制而實(shí)現(xiàn)的，部分發(fā)達(dá)國(guó)家在農(nóng)機(jī)領(lǐng)域，研究和應(yīng)用液壓技術(shù)的時(shí)間較早，推動(dòng)了這些國(guó)家農(nóng)機(jī)的自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程，大幅減輕了相關(guān)技術(shù)人員的工作壓力。上世紀(jì)六十年代，其他國(guó)家中超過(guò)一大半的大型收割型農(nóng)機(jī)，均已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)液壓驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用。二十世紀(jì)八十年代四輪驅(qū)動(dòng)自走式聯(lián)合收割機(jī)出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)機(jī)的無(wú)極變速以及全液壓轉(zhuǎn)向[1]。隨著時(shí)代的發(fā)展，液壓技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用愈發(fā)廣泛，且通過(guò)和傳感器等技術(shù)有效融合的方式，使得機(jī)具自動(dòng)化控制及實(shí)時(shí)監(jiān)控成為可能，推動(dòng)了農(nóng)機(jī)自動(dòng)化、智能化發(fā)展。

在收割型農(nóng)機(jī)中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多個(gè)操控及智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)的有效應(yīng)用，大幅提升了此類(lèi)農(nóng)機(jī)的實(shí)際應(yīng)用效果，且優(yōu)化了其駕駛環(huán)境。其他國(guó)家針對(duì)收割類(lèi)農(nóng)機(jī)，研發(fā)了較多實(shí)效性較高的脫粒系統(tǒng)以及行走系統(tǒng)等，控制系統(tǒng)可基于農(nóng)機(jī)內(nèi)部驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的液壓油壓力，對(duì)農(nóng)機(jī)的行駛速度進(jìn)行控制，以確保收割的量始終保持在設(shè)置范圍中。其他國(guó)家農(nóng)機(jī)自動(dòng)化、智能化發(fā)展速度加快，重視大量、大范圍的應(yīng)用各種現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)，力求能夠有效推動(dòng)農(nóng)機(jī)環(huán)?；⑹孢m化發(fā)展。因此，我國(guó)在具體開(kāi)展農(nóng)機(jī)研發(fā)和使用操作的過(guò)程中，也應(yīng)借鑒其成功經(jīng)驗(yàn)，重視積極應(yīng)用各類(lèi)現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)，以便更好地推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、智能化發(fā)展。

2 液壓技術(shù)在我國(guó)農(nóng)機(jī)上的具體應(yīng)用分析

2.1 電液比例控制系統(tǒng)特點(diǎn)

基于工程應(yīng)用角度，該系統(tǒng)的特點(diǎn)主要包括：第一，控制作用較為優(yōu)良，應(yīng)用實(shí)效性高，可以將液壓、電的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)有效融合起來(lái)，基于相應(yīng)信號(hào)的具體數(shù)值，對(duì)液壓的速度及執(zhí)行力度等進(jìn)行控制。第二，控制準(zhǔn)確性及穩(wěn)定性高，控制系統(tǒng)可發(fā)揮反饋?zhàn)饔?，?yōu)化控制的準(zhǔn)確性，或者對(duì)特定的目標(biāo)開(kāi)展有效控制。第三，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布局科學(xué)。系統(tǒng)內(nèi)部減少了很多占地面積較大，設(shè)計(jì)較為繁瑣的模塊，和傳統(tǒng)控制閥相比，對(duì)元件的使用也有所減少，有效提升了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行操作便捷性。第四，遙控功能，通過(guò)控制電信號(hào)的方式，可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制[2]。

2.2 實(shí)際應(yīng)用

（1）拖拉機(jī)懸掛系統(tǒng)。以往應(yīng)用的液壓懸掛具體需要依靠?jī)?nèi)部的分配器發(fā)揮作用，利用推桿設(shè)備對(duì)分配器位置的調(diào)控，使得油液的流向和流量等保持在理想狀態(tài)下，使農(nóng)機(jī)發(fā)揮出多種不同的功能。我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展速度加快，對(duì)農(nóng)業(yè)作業(yè)提出的要求大幅提升，實(shí)際的作業(yè)部位也發(fā)生了變化，基于此條件下，以往應(yīng)用的液壓懸掛難以充分發(fā)揮實(shí)效性。通過(guò)有效應(yīng)用電液控制的方式，不僅可良好地規(guī)避傳統(tǒng)技術(shù)的弊端和缺陷，還能夠隨意進(jìn)行速度、高度及位置等的調(diào)控操作，操作的準(zhǔn)確性也相對(duì)更高[3]。

隨著時(shí)代的進(jìn)步，越來(lái)越多的研究人員對(duì)懸掛電液控制提起了關(guān)注，并進(jìn)行了研究，此主要依靠電液比例換向閥發(fā)揮作用，取代了傳統(tǒng)的主控制閥，實(shí)現(xiàn)了電液控制。該閥門(mén)在懸掛系統(tǒng)發(fā)揮的作用十分重要，相應(yīng)的控制設(shè)備可基于牽引力及系統(tǒng)所需部位等參數(shù)，輸出對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)流向及流量的控制。一些學(xué)者在研究過(guò)程中，設(shè)計(jì)出了可發(fā)揮綜合調(diào)節(jié)作用的拖拉機(jī)電子液壓懸掛系統(tǒng)，使得力和耕深位移的自由調(diào)節(jié)成為了可能；部分學(xué)者通過(guò)2個(gè)電液比例閥取代了主控制閥門(mén)，如此一來(lái)，在實(shí)際工作過(guò)程中，便可以實(shí)現(xiàn)在位置調(diào)節(jié)及力位綜合調(diào)節(jié)間自由切換。

（2）施肥播種機(jī)。我國(guó)針對(duì)化肥的應(yīng)用，存在較多不合理的行為。其中，包括施肥量過(guò)大等，直接導(dǎo)致了作物營(yíng)養(yǎng)不均衡，收獲經(jīng)濟(jì)效益降低等問(wèn)題。與此同時(shí)，對(duì)周邊環(huán)境及水體的影響也較為嚴(yán)重。但我國(guó)現(xiàn)階段生產(chǎn)的多數(shù)施肥農(nóng)機(jī)，均是依靠機(jī)械傳動(dòng)發(fā)揮作用，難以自由調(diào)控施肥的量，針對(duì)相關(guān)技術(shù)的研發(fā)尚未取得可觀成果，個(gè)別機(jī)具依靠替換內(nèi)部傳動(dòng)零件的方式，達(dá)到調(diào)控施肥播種數(shù)量的目的，但涉及的流程和操作均十分復(fù)雜，取得效果也不太明顯。

其他國(guó)家在研究變量施肥技術(shù)上，已經(jīng)持續(xù)了一段時(shí)間，某些知名企業(yè)已經(jīng)開(kāi)展了新型施肥播種農(nóng)機(jī)的生產(chǎn)，此類(lèi)農(nóng)機(jī)的體積較大，且能夠經(jīng)由控制系統(tǒng)，結(jié)合相應(yīng)種植區(qū)域、作物特點(diǎn)及其對(duì)施肥量的要求，開(kāi)展自動(dòng)化的施肥量控制操作。此類(lèi)控制手段通常需要依靠電控液壓馬達(dá)或者步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)等發(fā)揮作用，前者已經(jīng)投入在現(xiàn)階段部分變量施肥播種農(nóng)機(jī)的應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)用效果較為優(yōu)良。但后者的應(yīng)用對(duì)電源的要求較為苛刻，多數(shù)農(nóng)用拖拉機(jī)無(wú)法達(dá)到相應(yīng)要求，因此，實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，使用頻率較低。依靠電控液壓馬達(dá)發(fā)揮作用的控制系統(tǒng)的應(yīng)用較為廣泛，可經(jīng)由相應(yīng)驅(qū)動(dòng)設(shè)備控制電機(jī)的運(yùn)行速度，促使馬達(dá)工作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)排肥軸的控制，完成變量施肥操作。國(guó)家科學(xué)技術(shù)水平不斷提升，針對(duì)相關(guān)技術(shù)的研究取得的成果越來(lái)越多，現(xiàn)階段可經(jīng)由直接控制比例閥的方式，對(duì)系統(tǒng)開(kāi)展流量的控制操作，達(dá)到調(diào)節(jié)馬達(dá)轉(zhuǎn)速的目的，發(fā)揮變量施肥的作用。

我國(guó)對(duì)此項(xiàng)技術(shù)展開(kāi)研究的機(jī)構(gòu)較多，現(xiàn)今開(kāi)展的施肥量變化控制，通常是依靠GPS采集地理數(shù)據(jù)，依據(jù)相應(yīng)地理位置的施肥示范圖紙，將相應(yīng)數(shù)據(jù)輸送到農(nóng)機(jī)的控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)所施用肥量的控制。一些學(xué)者經(jīng)由實(shí)驗(yàn)得出，施肥軸運(yùn)行的速度和相應(yīng)控制設(shè)備PWM（Pulse Width Modulation）間存在密切聯(lián)系，基于具體的施肥需求，結(jié)合機(jī)具的運(yùn)行速度，對(duì)PWM占空比電壓開(kāi)展自主控制，通過(guò)調(diào)節(jié)液壓閥的方式，完成對(duì)肥量變化的控制。此外，部分學(xué)者通過(guò)研究，發(fā)明了一種依靠單機(jī)片發(fā)揮作用的施肥系統(tǒng)，該系統(tǒng)的中心控制模塊可基于具體的施肥需求發(fā)出差異化的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)比例閥以及馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)速度的控制，進(jìn)而對(duì)排肥軸運(yùn)轉(zhuǎn)速度進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，達(dá)到靈活控制化肥施用量的目的。

（3）其他農(nóng)機(jī)。我國(guó)工程機(jī)械領(lǐng)域?qū)υ摷夹g(shù)的應(yīng)用已經(jīng)持續(xù)較長(zhǎng)的一段時(shí)間，其自身存在的各種優(yōu)勢(shì)，也促使其在各相關(guān)領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣泛化，且現(xiàn)階段已經(jīng)生產(chǎn)出了可發(fā)揮較高實(shí)效性的技術(shù)產(chǎn)品。但對(duì)于農(nóng)機(jī)來(lái)講，針對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用依舊停留在研究階段，現(xiàn)如今開(kāi)展的相關(guān)研究具體以拖拉機(jī)懸掛系統(tǒng)以及變量施肥農(nóng)機(jī)為主，對(duì)其農(nóng)機(jī)展開(kāi)的相關(guān)研究尚未取得可觀成效[4]。個(gè)別學(xué)者在聯(lián)合收割機(jī)中應(yīng)用電液比例控制系統(tǒng)，經(jīng)由超聲傳感器，達(dá)到有效把握割臺(tái)高度的目的，利用控制系統(tǒng)對(duì)輸出信號(hào)的調(diào)控，達(dá)到控制比例閥流量的目的，再確定最后的割臺(tái)高度，確保割臺(tái)高度始終保持在規(guī)定范圍內(nèi)。

3 結(jié) 論

通過(guò)上述對(duì)液壓技術(shù)在農(nóng)機(jī)中的應(yīng)用進(jìn)行的分析，可以得知，此項(xiàng)技術(shù)對(duì)于推動(dòng)我國(guó)農(nóng)機(jī)的現(xiàn)代化及智能化發(fā)展至關(guān)重要，是促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展水平提升的關(guān)鍵技術(shù)之一，因此，有必要借鑒其他優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)，重視應(yīng)用多種現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)手段，開(kāi)展相關(guān)技術(shù)及設(shè)備的研發(fā)及應(yīng)用，對(duì)提升我國(guó)綜合國(guó)力存在積極影響。